La fisica dei corpuscoli/Capitolo 1/1
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1. — Periodo antico. — Le più antiche memorie che ci ricordi la storia circa lo studio della natura dei corpi risalgono ai filosofi Ionici.
Il primo di questi, Talete di Mileto (640 a. C. - 550) aveva imparato in Egitto, dove i suoi interessi commerciali lo conducevano, ad occuparsi di astronomia e di filosofia naturale. Ritenevano generalmente i corpi essere formati da una stessa materia comune, ma variamente disposta per densità o rarità. Non convenivano però nell’assegnare quale fosse questa materia universale. Così Talete diceva essere fatto di acqua; Anassimene tutto di aria; Eraclito tutto di fuoco.
Era la prima forma che assumeva il concetto della materia una, universale, concetto che sorgeva quasi spontaneo nella mente dei primi filosofi.
Ma quella concezione era troppo rudimentale, si riconobbe che non si poteva parlare soltanto di corpi elementari. Bisognava spiegare il trasformarsi dei corpi e per questo era necessario ammettere in essi princípi diversi. Secondo Ferecide alla formazione dei corpi concorrono tre elementi: Giove, Terra, Saturno, ossia aria, terra, tempo. È notevole che il tempo fosse considerato come un elemento, assimilandolo così ad un costitutivo materiale: certo doveva essere una causa agente sulla trasformazione dei corpi.
Ma i tre elementi di Ferecide cedettero presto posto ai quattro di Empedocle: l’aria, l’acqua, la terra, il fuoco, che regnarono come tali nella mente dei filosofi per più di venti secoli1. Però, la fortuna che essi ebbero, si deve, più che ad altro, al valore che diede loro le considerazioni del grande Aristotele che, come mente filosofica, non ha forse avuto l’eguale nel mondo.
Aristotele attribuiva a quegli elementi alcune proprietà speciali che li accompagnavano, e riconosceva nei corpi un doppio principio materiale e formale. Il secondo è quello che costituisce il corpo nella sua natura. Gli elementi materiali di Aristotele sono tramontati al sorgere delle nuove conoscenze sulla materia, ma i suoi princípi filosofici sulla natura dei corpi non tramontano.
Nel secolo quinto a. C. si fondava in Tracia una vera Scuola di filosofia naturale nella quale si cercava di esporre la struttura dei corpi e dar ragione delle loro proprietà e delle loro trasformazioni. Questa scuola diceva tutti i corpi essere costituiti da corpuscoli primordiali indivisibili e perciò atomi, infiniti in numero, ingeniti, incorruttibili, di forme diverse e agitati in un perpetuo moto. Il fondatore di questa vera Scuola atomistica fu Leucippo cui tennero dietro Democrito e Epicuro.
Una esposizione completa della teoria di questi filosi ci venne tramandata da Tito Lucrezio Caro nel suo poema didascalico De Rerum Natura. Eccone i punti principali.
I corpi sono composti di materia e di vuoto. La materia è formata di atomi. Gli atomi sono eterni2, esistevano prima che i corpi fossero formati, restano dopo il loro disfacimento, sono invisibili come è invisibile il vento e l’odore; sono continui ed impenetrabili; i corpi no, perchè sono formati di atomi e di vuoto, se il vuoto non vi fosse, non vi sarebbe moto. Gli atomi sono indistruttibili, nessuna forza naturale nè interna nè esterna può dissolverli; sono immutabili e conservano sempre la loro natura, la loro forma; sono indivisibili perchè minimi nella dimensione e perchè non contengono il vuoto nè constano di più parti. Non sono tutti della stessa natura come volevano Eraclito e Anassimene, nè di sole quattro sostanze come sostenne Empedocle, perchè non potrebbero dar luogo all’infinita varietà di corpi esistenti.
I corpi stessi che noi conosciamo non sono ciascuno costituiti da una sola specie di corpuscoli primordiali, ma da varie specie di elementi variamente connessi. Nello stesso modo con cui le lettere stesse variamente disposte formano parole diverse che significano tutte le cose, e compongono frasi, verso, poemi, così atomi diversi compongono tutta la varietà delle cose e producono i fenomeni svariati.
Gli atomi sono in perpetuo moto3 tanto prima di unirsi a formare i corpi, quanto nei corpi stessi; e perciò anche nell’interno dei corpi è il vuoto. Questo continuo moto permette il modificarsi delle cose e il formarsi di nuovi corpi e il disfarsi di altri. Tre specie di moto si possono dare negli atomi: un moto discendente e questo è dovuto alla gravità di essi, un moto ascendente prodotto dall’urto con altri elementi, un moto obliquo provocato da una inclinazione che accompagna gli atomi e che può venire da varie cause perturbatrici.
Questo moto laterale è quello che permette agli atomi di unirsi ad altri per formare i corpi.
La velocità4 con cui gli atomi si muovono è grandissima. È molto più grande che quella della luce che ci viene dal sole, e del calore, e del vapore da esso provocato, perchè luce e calore si muovono in mezzo ai corpi, mentre gli elementi della materia si muovono nel vuoto; così nel tempo in cui la luce del sole attraversa i cieli per giungere a noi, gli atomi possono compiere uno spazio molte volte più grande.
Quanto alla forma degli atomi essi sono così svariati come sono le cose. E anche quelli che hanno la stessa natura possono differire tra loro come differiscono tra loro gli uomini o le cose della stessa specie.
Possono essere rotondi e no, con angoli più o meno acuti, con uncini più o meno rigidi; quelli che più facilmente si muovono, tendono più al rotondo, quelli che al tatto o al gusto sono sgraditi hanno spigoli od uncini taglienti. Così le azioni varie che si esercitano sui corpi dipendono dalla forma degli atomi e dal loro modo di presentarsi.
Il numero delle forme5 che possono avere gli atomi è finito, ma in ciascuna forma il numero degli atomi è infinito.
Dei corpi esistenti nessuno è costituito di atomi di una sola specie, ogni cosa è il risultato di varie specie di atomi variamente connessi. L’immensa varietà dei corpi non dipende dal numero delle specie diverse di atomi. Anche con un piccolo numero di specie si possono costruire un numero grandissimo di corpi diversi. Come con poche lettere dell’alfabeto si possono formare una così grande varietà di parole che significano il cielo, la terra, il mare, il sole, le biade, gli animali e tutti i corpi e tutte le loro varietà, così avviene per gli atomi che possono raggrupparsi in un numero quasi infinito di modi6. Però non tutti gli atomi possono raggrupparsi in tutti i modi, altrimenti si vedrebbero mostri di ogni genere.
Le qualità che noi troviamo nei corpi non sono inerenti all’atomo. L’atomo non è colorato, non ha sapore nè odore, nè senso, ma può formare cose che hanno colore, sapore, senso e anche vita. Il colore per es. proviene dal vario modo in cui la luce colpisce l’atomo; però ogni atomo può presentarsi in tutti i colori al variare del modo con cui è colpito dalla luce, la possibilità dipende dalla forma dell’atomo per cui alcuni colori riescono possibili, altri no.
Questa è la sostanza della costituzione atomica dai corpi che viene esposta da Lucrezio nei primi due libri del suo poema.
Gli studiosi che seguirono nell’antichità e nel Medio Evo non introdussero niente di nuovo nel lato fisico del problema, ma ne considerarono piuttosto il lato metafisico. I naturalisti che coltivarono l’esperienza si limitarono alle ricerche di alchimia e di iatrochimia.
Note
- ↑ Il primo che ripudiasse veramente gli elementi di Aristotele fu il Boyle (1626-1691), che nella sua opera Chemista scepticus (1661) diede di elemento un concetto conforme a quello che oggi abbiamo.
- ↑ T. Tito Lucrezio Caro, De Rerum Natura, libro I, verso 156 e segg.
- ↑ O. c., l. 2, v. 62 e segg.
- ↑ O.c., l. 2, v. 160 e segg.
- ↑ O.c., l. 2, v. 479 e segg.
- ↑ O. c., l. 1, v. 830 e segg.